(57)【要約】【課題】ゲートバルブのベローズアッシーの交換を、ゲートバルブを使用している現場で容易に行なえるようにすることを課題とする。【解決手段】ベローズアッシー３２はベローズ３４の上端及び下端にベローズ係止具３３及びベローズホルダ３５がそれぞれ気密状態に接続されたものである。ベローズ係止具３３が操作ボディ１０に嵌合され、レバー部材１８の上端突出部５１のねじ孔に円錐止ねじ５４が螺合されている。ベローズホルダ３５の外周の環状溝に円錐止ねじ５４の円錐部が係合されてベローズホルダ３５がレバー部材１８に気密状態に連結されている。円錐止ねじ５４の中心線がエアシリンダ１３から所定距離だけ前後方向に離れた位置を通過する。【選択図】        図１
2005061437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作ボディの挿通穴にシャフトが挿通され、シャフトの下端部がレバー部材に連結され、挿通穴の内面とシャフトの操作ボディ内の外面との間にベローズアッシーが配設され、操作ボディ内にエアシリンダが配設され、エアシリンダのピストンロッドにシャフトが連結され、シャフトが上下運動及び揺動運動をするゲートバルブにおいて、
ベローズアッシーのベローズ係止具が操作ボディに嵌合され、レバー部材の上端突出部のねじ孔に止ねじが螺合され、ベローズホルダの外周の環状溝に止ねじの推力が作用して、ベローズホルダがレバー部材に気密状態に連結されることを特徴とするメンテナンス容易なゲートバルブ。
【請求項２】
ベローズホルダの外周の環状溝の傾斜下壁が半径方向外方かつ下方に向かって傾斜され、傾斜下壁に前記止ねじの推力が作用して、ベローズホルダの下面がレバー部材の環状面に押しつけられ、ベローズホルダの下面と環状面との間がＯリングによって密封され、レバー部材とシャフトとの間がＯリングによって密封される請求項１のメンテナンス容易なゲートバルブ。
【請求項３】
操作ボディの挿通穴にシャフトが挿通され、シャフトの下端部がレバー部材に連結され、挿通穴の内面とシャフトの操作ボディ内の外面との間にベローズアッシーが配設され、操作ボディ内にエアシリンダが配設され、エアシリンダのピストンロッドにシャフトが連結され、シャフトが上下運動及び揺動運動をするゲートバルブにおいて、
ベローズアッシーのベローズ係止具が操作ボディに嵌合され、レバー部材の上端突出部のねじ孔に止ねじが螺合され、ベローズホルダの外周の環状溝に止ねじの推力が作用して、ベローズホルダがシャフトに気密状態に連結されることを特徴とするメンテナンス容易なゲートバルブ。
【請求項４】
ベローズホルダの外周の環状溝の傾斜下壁が半径方向外方かつ下方に向かって傾斜され、傾斜下壁に前記止ねじの推力が作用して、ベローズホルダの下面がレバー部材の環状面に押しつけられ、ベローズホルダとシャフトの大径部との間がＯリングによって密封される請求項３のメンテナンス容易なゲートバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置等の真空チェンバー間の、ワークを搬送するための通路に配置される、ベローズアッシーのメンテナンスが容易なゲートバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
下記の特許文献１に記載された従来のゲートバルブは、図５に示すように、上端部に主弁体が固定されたシャフト１２４  が、第１ベースプレート１３６  の挿通孔１４４  を通って操作ボディ内に延び、シャフト１２４  の下端部がレバー部材１８０  に固定されている。シャフト１２４  の下端の小径部１０１  がレバー部材１８０  の孔部１００  に挿通され、小径部１０１  にロックナット１０２  が螺合されている。弁ボディ内及び挿通孔１４４  内を真空状態に維持するため、上部リング体１５２  、ベローズ１５０  、下部リング体１０４  から構成されるベローズアッシーが配設されている。上部リング体１５２  は第２ベースプレート１３８  の穴内に保持され、下部リング体１０４  はシャフト１２４  の段差部とレバー部材１８０  との間に挟持されている。
【特許文献１】特開２０００−３５６１８６号公報
【０００３】
従来のゲートバルブを半導体製造装置に適用してこの装置を作動させているときに、ウエハーが何らかの力を受けて破損し、ウエハーの破片が第１ベースプレート１３６  の挿通孔１４４  とシャフト１２４  との間の隙間を通ってベローズ１５０  の内部に落下することがある。挿通孔１４４  とシャフト１２４  とき間には不図示のワイパーが装着されているが、ウエハーの微細な破片はその僅かの隙間を通過して侵入する。ウエハーの微細な破片がベローズ１５０  の内部に落下した状態で、半導体製造装置を作動させると、ウエハーの微細な破片によってベローズ１５０  が破壊され、ベローズ１５０  内及び弁ボディ（真空チェンバー）内に大気が流入することとなる。
【０００４】
ウエハーの破片がベローズ１５０  の内部に落下したことが判明した場合、直ちに半導体製造装置の作動を停止させ、ベローズアッシーを交換しなければならない。しかし、従来のゲートバルブからベローズアッシーを取り外すには、シャフト１２４  、第１ベースプレート１３６  、第２ベースプレート１３８  を取り外す必要があり、ゲートバルブを５０％以上分解しなければならない。しかも、ゲートバルブを分解し、ベローズアッシーを交換し、ゲートバルブを組み立てるには、特殊な治具を必要とし、シャフト１２４  とレバー部材１８０  との角度の調整には熟練を要するので、ゲートバルブを使用している現場でベローズアッシーの交換をすることは不可能であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ゲートバルブのベローズアッシーの交換を、ゲートバルブを使用している現場でも短時間で容易に行なえるようにすることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成するために、操作ボディの挿通穴にシャフトが挿通され、シャフトの下端部がレバー部材に連結され、挿通穴の内面とシャフトの操作ボディ内の外面との間にベローズアッシーが配設され、操作ボディ内にエアシリンダが配設され、エアシリンダのピストンロッドにシャフトが連結され、シャフトが上下運動及び揺動運動をするゲートバルブにおいて、
ベローズアッシーのベローズ係止具が操作ボディに嵌合され、レバー部材の上端突出部のねじ孔に止ねじが螺合され、ベローズホルダの外周の環状溝に止ねじの推力が作用して、ベローズホルダがレバー部材に気密状態に連結されることを特徴とするメンテナンス容易なゲートバルブを第１構成とする。
本発明は、第１構成において、ベローズホルダの外周の環状溝の傾斜下壁が半径方向外方かつ下方に向かって傾斜され、傾斜下壁に前記止ねじの推力が作用して、ベローズホルダの下面がレバー部材の環状面に押しつけられ、ベローズホルダの下面と環状面との間がＯリングによって密封され、レバー部材とシャフト部材との間がＯリングによって密封されることを第２構成とする。
本発明は、操作ボディの挿通穴にシャフトが挿通され、シャフトの下端部がレバー部材に連結され、挿通穴の内面とシャフトの操作ボディ内の外面との間にベローズアッシーが配設され、操作ボディ内にエアシリンダが配設され、エアシリンダのピストンロッドにシャフトが連結され、シャフトが上下運動及び揺動運動をするゲートバルブにおいて、
ベローズアッシーのベローズ係止具が操作ボディに嵌合され、レバー部材の上端突出部のねじ孔に止ねじが螺合され、ベローズホルダの外周の環状溝に止ねじの推力が作用して、ベローズホルダがシャフトに気密状態に連結されることを特徴とするメンテナンス容易なゲートバルブを第３構成とする。
本発明は、第３構成において、ベローズホルダの外周の環状溝の傾斜下壁が半径方向外方かつ下方に向かって傾斜され、傾斜下壁に前記止ねじの推力が作用して、ベローズホルダの下面がレバー部材の環状面に押しつけられ、ベローズホルダとシャフトの大径部との間がＯリングによって密封されることを第４構成とする。
なお、第１構成及び第３構成において、ベローズアッシーはベローズの上端及び下端でベローズ係止具及びベローズホルダがそれぞれ気密状態に接続されたものであり、ベローズ係止具が操作ボディの挿通穴に密封状態に嵌合され、円錐止ねじの中心線がエアシリンダから所定距離だけ前後方向に離れた位置を通過するようにすることができる。
また、第１構成及び第３構成において、止ねじを円錐止ねじとなし、ベローズホルダの外周の環状溝に円錐止ねじの円錐部を係合させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は、本発明のメンテナンス容易なゲートバルブの実施の形態１を示す。図１〜図３に示されているように、操作ボディ１０内の左右上方部に、第１ベースプレート１１の下側に左右２個の第２ベースプレート１２Ａ・１２Ｂを介して２個のエアシリンダ１３Ａ・１３Ｂが固定されている。２個のピストンロッド１４Ａ・１４Ｂがエアシリンダ１３Ａ・１３Ｂから下方に伸び、２個のピストンロッド１４Ａ・１４Ｂの下端はカム支持部材１５の左右端部にそれぞれ連結されている。カム支持部材１５には２個のピストンロッド１４Ａ・１４Ｂの内側寄りの位置に２個のカム部材１６Ａ・１６Ｂが固定され、カム部材１６Ａ・１６Ｂのカム溝にレバー部材１８の下端両側の２個のローラ１９Ａ・１９Ｂがそれぞれ係合されている。レバー部材１８とカム支持部材１５との間にはスプリング２０が装着され、スプリング２０によりレバー部材１８が上方へ付勢されている。
【０００８】
操作ボディ１０の上端部の第１ベースプレート１１に挿通穴２１が形成され、シャフト２２が挿通穴２１に挿通され、シャフト２２が操作ボディ１０の上方に延びている。シャフト２２には上端から下端に向かって中径部２３、大径部２４、小径部２５があり、中径部２３の上端部に不図示の主弁体が固定されるようになっている。シャフト２２の下方部の小径部２５がレバー部材１８の中央孔２７に挿通され、シャフト２２の大径部２４と小径部２５との間の段差部がレバー部材１８の環状面５５に当接され、小径部２５の下端部の雄ねじ部にナット２８が螺合され、こうしてシャフト２２とレバー部材１８とが連結されている。中央孔２７の上端には環状溝が形成され、この環状溝にシャフト用のＯリング２９（図２参照）が装着され、Ｏリング２９によってシャフト２２とレバー部材１８と間が密封されている。レバー部材１８の左右の上端突出部５１Ａ・５１Ｂの両側に２個のピボット２６Ａ・２６Ｂが固定され、２個のピボット２６Ａ・２６Ｂの真上の位置で、２個の第２ベースプレート１２Ａ・１２Ｂの各内側端に２個のピボット受溝３１Ａ・３１Ｂが配設されている。
【０００９】
図３に示されているように、本発明のメンテナンス容易なゲートバルブに用いるベローズアッシー３２は、ベローズ３４の上端がベローズ係止具３３の下端に溶接などにより気密状態に接続され、ベローズ３４の下端が環状のベローズホルダ３５の上端に溶接などにより気密状態に接続されたものである。ベローズ係止具３３の形状は概ね円筒状であり、内側に挿通孔４１が形成され、外側には上下方向の中央より上方寄りの位置に、支持部４０が形成されている。支持部４０は、図３（ａ）  の上面視で隅がカットされた略正方形であり、貫通した４個のボルト挿通孔が形成され、支持部４０は所定の上下幅を有している。ベローズ係止具３３の上端から支持部４０に向かって、截頭円錐部及び環状段部が形成され、支持部４０の下側には円筒部４９が形成されている。なお、支持部４０の４個のボルト挿通孔に十字穴付皿小ねじ５７を挿通させ、この小ねじ５７を第１ベースプレート１１の雌ねじに螺合させ、後述のようにベローズ係止具３３が第１ベースプレート１１に密封状態に固定されている。
【００１０】
ベローズホルダ３５の形状はリングで、内面に挿通孔４４が形成され、外周に係合用の環状溝４５が形成されている。環状溝４５の上壁４６は略上面と平行（挿通孔４４と垂直）であり、傾斜下壁４７は半径方向外方かつ下方に向かって傾斜している。ベローズホルダ３５の下面の半径方向内側寄りの位置には環状溝が形成され、この環状溝にベローズホルダ用のＯリング４８が装着されている。
【００１１】
第１プレート１１の挿通穴２１には、上端から下端に向かって大径穴３６、小径孔３７、中径孔３８が形成されており、大径穴３６はベローズ係止具３３の支持部４０が嵌合するのに適した形状と大きさの穴である。ベローズホルダ３５の外径、ベローズ３４の外径及びベローズ係止具３３の円筒部４９の直径は、挿通穴２１の小径孔３７（挿通穴２１の最小径部分）の直径よりも小さく、ベローズホルダ３５、ベローズ３４及びベローズ係止具３３の円筒部４９を挿通穴２１の小径孔３７内に挿通することができる。ベローズ係止具３３の支持部４０の外周の最小径は挿通穴２１の小径孔３７の直径よりも大きく、ベローズ係止具３３を挿通穴２１に挿通させようとしても、ベローズ係止具３３の支持部４０の下面が挿通穴２１の小径孔３７と大径穴３６との間の段差部に当接して挿通させることができない。
【００１２】
図１，図２には、ベローズアッシー３２が操作ボディ１０内に装着された状態が示されている。レバー部材１８の上端の左右に突出された上端突出部５１Ａ・５１Ｂの形状は、図１（ａ），（ｂ）  に示すように、所定厚み所定高さの円筒の前後の所定部分を垂直に削除した形状である。図１（ｂ）  の上面視で、円弧状の上端突出部５１Ａ・５１Ｂの中心点５２を通る仮想Ｙ−Ｙ直線（操作ボディ１０の前面側板６１・後面側板６２と垂直）を想定する。そして、中心点５２を通り、仮想Ｙ−Ｙ直線に対してそれぞれ所定角度（例えば約６０度）をなす２本の仮想直線を想定し、この仮想直線と同軸のねじ孔５３が上端突出部５１Ａ及び５１Ｂの下方部にそれぞれ２個ずつ形成されている。
【００１３】
４個のねじ孔５３にそれぞれ円錐止ねじ５４が螺合され、円錐止ねじ５４の円錐部（截頭円錐部）がベローズホルダ３５の傾斜下壁４７に係合され、この係合によって、ベローズホルダ３５の下面がレバー部材１８の環状面５５に押しつけられている。ベローズホルダ３５の環状溝内のＯリング４８によりベローズホルダ３５とレバー部材１８の環状面５５との間が密封されている。図１（ｂ）  から分かるように、円錐止ねじ５４の中心線（２本の仮想直線と同じ）は左右のエアシリンダ１３Ａ・１３Ｂよりも所定距離だけ前後方向に離れた箇所を通過する。換言すれば、円錐止ねじ５４の操作用穴（六角穴）に係合されたレンチ（六角レンチ）が、左右のエアシリンダ１３Ａ・１３Ｂよりも所定距離だけ前後方向（前方又は後方）に離れた箇所を通過する。従って、前面側板６１・後面側板６２を取り外した状態で、六角レンチの先端を円錐止ねじ５４の六角穴に係合して、円錐止ねじ５４を回転させることができる。
【００１４】
次にベローズアッシー３２内にウエハーの破損により微細な破片が落下し、ベローズアッシー３２を交換する場合の作業について説明する。図１（ａ）  には、操作ボディ１０の上側に図示しない連設された弁ボディ及び弁ボディ中の主弁体を取り外し、操作ボディ１０の前面側板６１及び後面側板６２を取り外した状態が示されている。先ず、ベローズ係止具３３を第１ベースプレート１１に連結するための小ねじ５７を反螺合方向に回転させ、小ねじ５７をベローズ係止具３３から取り外す。六角レンチの先端を円錐止ねじ５４の六角穴に係合して、円錐止ねじ５４を反螺合に所定回数だけ回転させ、円錐止ねじ５４の円錐部とベローズホルダ３５の傾斜下壁４７との係合を解除する。円錐止ねじ５４は４本あるので、この解除動作を４回繰り返す。このとき、図１（ｂ）  から分かるように、六角レンチはエアシリンダ１３Ａ・１３Ｂから所定距離だけ前位置又は後位置を通過するので、シャフト２２とレバー部材１８とが連結された状態で、この解除動作を行なうことができる。この状態でベローズ係止具３３を真上に持ち上げると、ベローズ３４及びベローズホルダ３５が挿通穴２１の小径穴３７（最小径部）内を通過して、ベローズアッシー３２が操作ボディ１０内から取り外される。
【００１５】
新しいベローズアッシー３２を用意し、ベローズホルダ３５の下面の環状溝にＯリング４８を装着し、ベローズ３４の外面が挿通穴２１の内面と接触しないように注意して、ベローズアッシー３２を挿通穴２１に挿通する。レバー部材１８の環状面５５とベローズホルダ３５のＯリング４８とを傾きのない状態で接触させ、ベローズ係止具３３の支持部４０を挿通穴２１に嵌合させる。ベローズ係止具３３のボルト挿通孔に小ねじ５７を挿通させ、小ねじ５７を第１ベースプレート１１の雌ねじに螺合させて、ベローズ係止具３３を第１ベースプレート１１に接続する。次に、レバー部材１８の上端突出部５１Ａ・５１Ｂのねじ孔５３に螺合された４本の円錐止ねじ５４を、ベローズホルダ３５に回転力を与えないように均等に締めつけ、円錐止ねじ５４の円錐部とベローズホルダ３５の傾斜下壁４７とを係合させて、ベローズアッシー３２をレバー部材１８に固定する。前面側板６１・後面側板６２を操作ボディ１０に取り付け、シャフト２２の上端部に主弁体を取り付け、操作ボディ１０の上側に弁ボディを連設する。こうして、ベローズアッシー３２の交換が行なわれる。
【００１６】
図４は、本発明のメンテナンス容易なゲートバルブの実施の形態２を示す。実施の形態２は、ベローズホルダ３５とシャフト２２と間の密封手段が、実施の形態１と異なる。すなわち、図４に示されているように、レバー１８の中央孔２７の上端部に環状溝６５が形成され、シャフト２２の大径部２４の長さが環状溝６５の縦方向長さと同一にされている。ベローズホルダ３５の下面の半径方向内側端の位置に環状溝が形成され、ベローズホルダ３５の環状溝にベローズホルダ用のＯリング５９が装着されている。シャフト２２の大径部２４がレバー１８の環状溝６５に嵌合され、レバー１８の中央孔２７と環状溝６５との間の段差部に、シャフト２２の小径部２５と大径部２４との間の段差部が接触している。シャフト２２の大径部２４と中径部２３と間の段差部にＯリング５９が接触し、Ｏリング５９によりベローズホルダ３５とシャフト２２との間が密封されている。実施の形態２のその他の構成は、実施の形態１の構成と同一であり、実施の形態２のベローズアッシーの交換作業も実施の形態１と同様である。
【００１７】
【発明の効果】
本発明では、シャフトとレバー部材とが連結された状態で、円錐止ねじを緩めて円錐止ねじの円錐部とベローズホルダの外周の環状溝（の傾斜下壁）との係合を解除し、ベローズ係止具を真上に持ち上げることにより、挿通穴からベローズアッシーを抜き出し、操作ボディから取り外すことができる。そして、ベローズアッシーの取り外しと逆の操作により、新しいベローズアッシーを操作ボディ内に装着することができる。ベローズアッシーの交換がシャフトとレバー部材とが連結された状態で行なわれるので、シャフトとレバー部材との角度の調整及びシャフトとナットの締結という困難な作業を必要とせず、また特殊な治具を必要としないので、ゲートバルブを使用している現場でベローズアッシーを容易に交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）  は本発明の実施の形態１のメンテナンス容易なゲート弁の正面説明図であり、図１（ｂ）  は図１（ａ）  のＡ−Ａ線断面を矢印方向に見た一部断面説明図である。
【図２】図１（ａ）  の要部拡大図である。
【図３】図３（ａ）  は本発明の実施の形態のメンテナンス容易なゲート弁に使用されるベローズアッシーの上面図であり、図３（ｂ）  は図３（ａ）  の側断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２のメンテナンス容易なゲート弁の正面説明図の要部拡大図である。
【図５】従来のゲートバルブの正面部分図である。
【符号の説明】
２１：挿通穴
３２：ベローズアッシー
３３：ベローズ係止具
３４：ベローズ
３５：ベローズホルダ
３７：小径穴
４５：環状溝
４７：傾斜下壁
５３：ねじ孔
５４：円錐止ねじ
【図１】
2005061437.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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